中文摘要：

电化学发光在基础研究和分析应用领域具有广泛的应用，利用量子点的电化学发光和生物标记实现对物质的灵敏检测是电化学发光传感器的一条新途径，已经引起研究者的广泛关注。为进一步加深对量子点电化学发光的理论研究及其扩展应用，需要对适用不同体系的量子点电化学发光传感器的机理和应用进行详细的研究。本研究选用多溴联苯醚和全氟辛烷磺酰基化合物两类新型环境污染物作为检测对象，分别构建天然双链DNA-量子点和量子点-寡聚核糖核酸杂交电化学发光传感器，并采用电化学、原子力显微镜、电化学阻抗、电化学石英晶体微天平等实验方法进行表征，通过分析待测物对DNA电荷传递性能的影响以及和量子点发光强度之间的关系，优化实验条件，实现对环境污染物的灵敏检测。本课题对深入理解DNA电荷传递和量子点电化学发光的规律具有重要意义，为环境污染物的快速，准确、灵敏检测提供一种新的思路。

结论摘要：

背景及意义环境污染物对生命体系的影响近年来受到广泛关注。灵敏检测对于污染防治和人们身体健康保障具有重要的现实意义。方向分析化学与环境科学及生物学科的交叉领域。主要内容及结果本课题以生物大分子DNA与环境污染物之间的相互作用为检测依据，首先研制了DNA生物电化学发光传感器。短链DNA在金电极表面的固载利用端基巯基修饰的DNA与金的S-Au键的键合作用实现。天然长链DNA，如小牛胸腺DNA则通过简易的滴涂方法实现在玻碳表面的固载。原子力显微镜、电化学阻抗研究显示短链DNA和天然长链DNA在不同界面上具有不同状态，基于不同的研究目的应选择合适的固载方法。传感器制备的关键步骤是量子点修饰到DNA的端基。这部分考察了EDC 和NHS的混合比例、混合先后顺序、相互作用时间及温度等实验条件，优化得出最佳修饰条件。利用电化学、电化学发光、石英晶体微天平、紫外光谱、X-射线光电子能谱等技术研究了环境污染物全氟辛烷磺酸（PFOS）及全氟辛酸（PFOA）与DNA相互作用，并结合DNA和污染物的分子结构特点，推测DNA与全氟化合物的作用机理为分子的亲水部分（酸基团）与DNA的磷酸骨架靠近，分子的疏水部分插入DNA碱基对之间，通过氢键作用结合。DNA与小分子的相互作用研究较多的是具有平面环状结构的分子，这里我们研究的是直链分子，是新的尝试和探索，并得出较好结果。本课题分别以电化学和电化学发光技术测定污染物在与DNA作用前后的信号变化。以亚甲基蓝为电化学指示剂发现DNA经PFOS温浴后，其氧化还原电位及电流都发生了变化，尤其电流削弱明显。量子点电化学发光研究污染物对DNA的损伤，发现DNA经PFOA温浴后变化非常显著，较之电化学有着更高的灵敏度。同理，五溴联苯醚对DNA损伤检测得出相似的结果。检测PFOA的检测限达到10-14mol /L。线性范围超过6个数量级。